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装配式混凝土火灾作用下力学行为及可靠性研究(2021年吉林省科学技术进步三等奖)

发布时间:2022-02-23 15:46:28

装配式结构由预制构件和现浇构件组成,预制构件可以批量工业化生产,其制作不受天气等外在因素影响,可按需提高质量要求。近年来,随着“十四五”计划中对绿色建筑及建筑产业化要求的提出,在节能、低碳、环保的绿色建筑大背景下,我国装配式钢筋混凝土方面的研究正迎来新的发展高潮。钢筋混凝土结构在发生火灾后,结构会产生不均匀温度场,火灾引起的温度应力和变形会导致整体结构内力重分布,结构的承载力也会随之降低,甚至会导致局部结构失稳,进而引起整体结构的坍塌,给人民财产和生命带来巨大的损失。为此,课题组开展了关于装配式混凝土构件在火灾作用后力学行为的研究:

1对受火后混凝土试块的力学性能及混凝土构件中钢筋的滑移现象做了试验研究。分析了受火后混凝土试块的抗压、抗拉强度、破坏形态及破坏机理的变化规律。

2.通过受火后钢筋混凝土梁的试验研究验证了改进截面法对于计算火灾后钢筋混凝土梁、板的抗弯、抗剪承载力更加准确。

3.利用有限元分析软件ABAQUS对受火后钢筋混凝土梁、板进行有限元数值模拟,提取混凝土梁、板的温度场后应用改进截面法进行抗弯、抗剪承载力计算。试验证明运用改进截面法模拟计算受火后混凝土梁、板承载力误差较小,由此该方法可进一步推广至到实际工程中。

4.基于受火后钢筋混凝土梁、板的承载力理论计算模型,通过有限元数值模拟可分别对受火后装配式钢筋混凝土梁、板进行抗弯、抗剪承载力模拟计算。运用蒙特卡洛方法对受火后梁、板抗弯、抗剪承载力可靠度进行计算。综上所述运用以上研究结论可计算不同影响因素下混凝土梁、板承载力的可靠指标,分析总结不同影响因素下混凝土构件的可靠度变化规律。

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